JoVE Logo

Sign In

2.2 : المحتى الحراري وحرارة التفاعل

الاحتراق، المعروف أيضًا بالاشتعال، هو تفاعل تتفاعل فيه المادة مع عامل مؤكسد، يكون في معظم الحالات الأكسجين الجزيئي، لتحرير الطاقة في شكل حرارة أو ضوء أو صوت. تُعرف حرارة الاحتراق أيضًا باسم المحتوى الحراري للاحتراق. تسمى الطاقة المنطلقة عندما يتعرض مول واحد من المادة للاحتراق الكامل عند ضغط ثابت بالحرارة المولية للاحتراق. تفاعلات الاحتراق طاردة للحرارة؛ أي أنها تطلق طاقة، وتكون إشارة ΔH الخاصة بها سالبة.

في عام 1772، اكتشف الكيميائي الفرنسي أنطوان لافوازييه أن نواتج الكبريت المحترق تزن أكثر من الكتلة الأولية للمادة المتفاعلة. وافترض أن الكبريت يتحد مع الهواء مما يؤدي إلى زيادة الوزن. لاحقًا، أدى اكتشاف جوزيف بريستلي لـ "الأكسجين" عام 1774، كأحد مكونات الهواء، إلى اعتقاد لافوازييه أن الكبريت يتحد مع الأكسجين الموجود في الهواء، مما يؤدي إلى زيادة كتلته. وخلص إلى أن الاحتراق يعني الاتحاد مع الأكسجين. وبعبارة أخرى، خضع الكبريت للاحتراق.

تشمل أمثلة تفاعلات الاحتراق حرق الوقود الهيدروكربوني مثل الغاز الطبيعي والفحم. في حالة تفاعلات الاحتراق التي تشتمل على الهيدروكربونات، تختلف كمية الطاقة المنطلقة اعتمادًا على نوع الوقود الجاري احتراقه.

على سبيل المثال، احتراق الغاز الطبيعي، الميثان (CH4)، الناتج عن التفاعل:

Eq2

يولد طاقة حرارية أقل من تلك التي يولدها البيوتان (C4H10)، وذلك من خلال التفاعل:

Eq1

وبالتالي فإن عدد جزيئات الأكسجين اللازمة لاحتراق الهيدروكربون وعدد جزيئات كل منتج يعتمد على تركيبة الهيدروكربون.

تتحكم حرارة الاحتراق في الاستقرار النسبي للهيدروكربونات المتفرعة التي لها نفس الصيغة الجزيئية. ينشأ الاختلاف في البنية بسبب مجموعات الميثيل المرتبطة في مواقع مختلفة على طول السلسلة الهيدروكربونية. تتناقص كمية الطاقة الحرارية المنطلقة مع زيادة التفرع، حيث يولد ثنائي ميثيل هكسان 2,2 عالي التفرع طاقة منخفضة مقارنة بالأوكتان. وبالتالي، فإن الأوكتان غير المتفرع أقل استقرارًا من نظيره المتفرع.

Tags

EnthalpyHeat Of ReactionCombustionOxidizing AgentMolecular OxygenEnergyHeatLightSoundEnthalpy Of CombustionMolar Heat Of CombustionExothermicAntoine LavoisierSulfurOxygenMass IncreaseHydrocarbon FuelsNatural GasCoalMethane CH4Butane C4H10

From Chapter 2:

article

Now Playing

2.2 : المحتى الحراري وحرارة التفاعل

Thermodynamics and Chemical Kinetics

8.3K Views

article

2.1 : التفاعلات الكيميائية

Thermodynamics and Chemical Kinetics

9.8K Views

article

2.3 : طاقة تكوين المحلول

Thermodynamics and Chemical Kinetics

6.7K Views

article

2.4 : الانتروبيا والذوبان

Thermodynamics and Chemical Kinetics

7.0K Views

article

2.5 : الطاقة الحرة من جيبس وتفضيل الديناميكا الحرارية

Thermodynamics and Chemical Kinetics

6.7K Views

article

2.6 : التوازن الكيميائي والذوبان

Thermodynamics and Chemical Kinetics

4.1K Views

article

2.7 : قانون المعدل وأمر رد الفعل

Thermodynamics and Chemical Kinetics

9.3K Views

article

2.8 : تأثير تغير درجة الحرارة على معدل التفاعل

Thermodynamics and Chemical Kinetics

4.0K Views

article

2.9 : ردود فعل متعددة الخطوات

Thermodynamics and Chemical Kinetics

7.2K Views

article

2.10 : طاقة تفكك السندات وطاقة التنشيط

Thermodynamics and Chemical Kinetics

8.7K Views

article

2.11 : مخططات الطاقة والحالات الانتقالية والوسيطة

Thermodynamics and Chemical Kinetics

16.1K Views

article

2.12 : التنبؤ بنتائج رد الفعل

Thermodynamics and Chemical Kinetics

8.2K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved